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Vorausplanende automatisierte aktive Verteilnetz-Betriebsführung mit Integration dezentraler Erzeuger

IP.com Disclosure Number: IPCOM000204555D
Original Publication Date: 2011-Mar-03
Included in the Prior Art Database: 2011-Mar-03
Document File: 3 page(s) / 594K

Publishing Venue

Siemens

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Abstract

Verteilnetze für elektrische Energie sind dazu gebaut, elektrische Energie an die Verbraucher heranzuführen. Um den Netzbetrieb aufrecht zu erhalten, müssen alle Betriebsmittel des Netzes innerhalb ihrer Grenzen betrieben werden. Zudem muss das Spannungsprofil im gesamten Netz innerhalb vorgeschriebener Grenzen gehalten werden. Auf Grund der relativ großen Anzahl an verbauten Betriebsmitteln und der topographisch oft schwierig zugänglichen Lage sind Verteilnetze aus Kostengründen mit relativ wenigen Regeleinrichtungen ausgestattet. Die Netzführung erfolgt daher zumeist über Umschaltungen bzw. Netzumkonfigurierungen. Umschaltungen erfordern eine entsprechende Planung. Im Falle von Freischaltungen im Zuge von Wartungs- und Instandhaltungsarbeiten, aber auch bei Netzüberlastungen und bei Störungen müssen Schaltbriefe ausgearbeitet werden, die dann entweder von der Steuerstelle aus ferngesteuert oder mittels Wartungstrupps im Feld ausgeführt werden.

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Vorausplanende automatisierte aktive Verteilnetz-Betriebsführung mit Integration dezentraler Erzeuger

Idee: Harald Schwarzjirg, AT-Wien

Verteilnetze für elektrische Energie sind dazu gebaut, elektrische Energie an die Verbraucher heranzuführen. Um den Netzbetrieb aufrecht zu erhalten, müssen alle Betriebsmittel des Netzes innerhalb ihrer Grenzen betrieben werden. Zudem muss das Spannungsprofil im gesamten Netz innerhalb vorgeschriebener Grenzen gehalten werden. Auf Grund der relativ großen Anzahl an verbauten Betriebsmitteln und der topographisch oft schwierig zugänglichen Lage sind Verteilnetze aus Kostengründen mit relativ wenigen Regeleinrichtungen ausgestattet. Die Netzführung erfolgt daher zumeist über Umschaltungen bzw. Netzumkonfigurierungen. Umschaltungen erfordern eine entsprechende Planung. Im Falle von Freischaltungen im Zuge von Wartungs- und Instandhaltungsarbeiten, aber auch bei Netzüberlastungen und bei Störungen müssen Schaltbriefe ausgearbeitet werden, die dann entweder von der Steuerstelle aus ferngesteuert oder mittels Wartungstrupps im Feld ausgeführt werden.

Diese schon im konventionellen Umfeld herausfordernden Planungsaufgaben werden durch den zunehmenden Ausbau an dezentralen Erzeugereinheiten sowohl in den Mittelspannungsnetzen als auch in den Niederspannungsnetzen durch die neuartige entstehende Komplexität noch zusätzlich erschwert. Es muss das Eigenleben, das diese Erzeugereinheiten in den Netzbetrieb einbringen, mit zu berücksichtigen und den Netzbetrieb darauf einzustellen. Erschwerend kommt hinzu, dass üblicherweise der Netzbetreiber keinen Einfluss auf die Erzeuger hat, da diese eigenständig handeln und noch dazu ganz andere Interessen verfolgen, die nicht mit denen des Netzbetreibers identisch sind. Diesen Interessenkonflikt muss vor allem der Netzbetreiber netzseitig im Mittelspannungsnetz lösen. Schließlich bleibt es beim Netzbetreiber, das Verteilnetz stets so vorzubereiten, dass sowohl Erzeuger ihre Einspeiseleistung sicher einbringen können, als auch die Verbraucher Spannung in vorgeschriebener Qualität geliefert bekommen.

Die Planung betrieblicher Aufgaben im Verteilnetz, wie Freischaltungen, Störungsbehebung usw. findet derzeit typischerweise manuell statt. Personal in der Leitwarte und/oder im Back Office arbeitet selbsttätig die Pläne aus, wobei dieser Vorgang einerseits recht aufwändig und anspruchsvoll als auch andererseits fehleranfällig ist. Konventionelle Leitstellensysteme stellen für diese Planungsaufgaben nur recht eingeschränkt brauchbare Hilfsmittel zur Verfügung, wie etwa State Estimator, Lastflussoptimierung und FISR (Fault Isolation and Service Restoration). Diese Hilfsmittel bieten jedoch keine Hilfe, wie das Netz umzuschalten ist, weder für eine Freischaltung noch im Fall einer Störung noch für andere ähnliche Aufgaben. Sie wer...